Группа исследователей из Калифорнии разработала теорию и провела серию симуляций, которые могут помочь объяснить, как вокруг вируса формируются капсиды. Понимание этого механизма является решающим шагом в разработке инженерных нанооболочек, которые могут служить транспортными средствами для доставки лекарств к конкретным мишеням в организме. Исследование было опубликовано в журнале ACS Nano.
У каждого простого РНК-вируса есть геном, его «нативная РНК», который диктует способ репликации в клетках. Геном также имеет код для создания капсида, белковой оболочки вируса, которая инкапсулирует геном и защищает его, как наноконтейнер.
Когда вирус проникает в клетку, капсид разрывается, высвобождая геном, который использует репродуктивный механизм клетки для репликации. Новообразованные геномы начинают приобретать свои капсиды, но остается загадкой, каким образом вирус выбирает и упаковывает свою «нативную РНК» в среде цитоплазмы клетки-хозяина, в которой присутствует множество невирусных РНК и других полимеров. Изучение процесса осложняют размеры вирусов, исчисляющиеся в нанометрах, а также скорость сборки: она происходит за миллисекунды.
Моделирование, проведенное командой Ройи Занди, профессора физики и астрономии Калифорнийского университета в Риверсайде, показывает, что капсидные белки теоретически могут выбирать любой невирусный геном для инкапсуляции. Но благодаря взаимодействию энергий на молекулярном уровне вирусный геном лучше всего подходит для капсидных белков, образующих оболочку.
Когда капсиды инкапсулируют свой собственный геном, тот, для которого они были закодированы, напряжение капсидных белков ниже. Поэтому, хотя более мелкие невирусные РНК доступны в клетке в изобилии, белки капсида склонны формировать оболочку вокруг вирусной РНК.
По словам Ройи Занди, эта исследовательская работа позволит лучше понять роль РНК в структуре капсида. «Более глубокое понимание роли генома в механизмах сборки вируса может привести к разработке принципов альтернативных противовирусных препаратов», — отмечает исследовательница.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
